C++中的内存管理，关于堆、栈、全局/static变量区、常量区的实践

C/C++语言存在各种变量，这些变量都是保存在计算机的内存当中，深入的理解各种变量的存储方式有助于写出更好的代码

内容参考http://blog.csdn.net/sunchaohuang/article/details/5842757

1、栈内存。栈内存用来保存需要的时候分配，不需要时释放的变量，例如函数中的一般变量。

#include <iostream>
using namespace std;

int func()
{
    int i = 10;
    cout << i << endl;
    return 0;
}

int main()
{
    func();
    return 0;
}

上述函数中的i就是保存在栈内存，只有函数被调用的时候才会被分配空间，用VS2013单步调试功能监控i变量，可以发现，当没执行到函数时，i显示 未定义标识符 "i"   

当执行到函数体但是未到定义i的语句时，i被分配内存空间，但是并未初始化，所以i的值是内存中的垃圾信息，数值是任意的

我们走到cout<< i << endl;语句，这时i已经被初始化，可以看到i被初始化为10

到了函数结束，i变成了灰色，不再可用。

下图是调用堆栈的过程，可以用VS自带的工具来查看。

2、堆内存。堆内存是我们手机new出来的，编译器不负责管理这些内存，需要程序自己去释放，当然，程序结束时操作系统也会释放，但是有些操作系统中始终运行的程序如果不释放内存就会耗尽内存，这就是内存泄露。下面动手实践一下,现在把程序改这样

#include <iostream>
using namespace std;

int* func()
{
    int *a = new int(5);
    cout << *a << endl;
    return a;
}

int main()
{
    cout<<*func()<<endl;
    return 0;
}

可以看出，程序的输出结果仍然是两个5；其实这并不说明new的内存没有被释放，事实上，如果把a指向栈中的地址，会输出同样的信息。例如下面程序

#include <iostream>
using namespace std;

int* func()
{
    int b = 5;
    int *a = &b;//new int(5);
    cout << *a << endl;
    return a;
}

int main()
{
    cout<<*func()<<endl;
    return 0;
}

同样会输出两个5。这是因为即使是栈，在没有其他变量占用空间的情况下，内存的值仍是原来的，这也是变量要求初始化的原因。下面我们想办法展示堆内存与栈内存的区别。

#include <iostream>
using namespace std;

int* func()
{
    int b = 5;
    int *a = &b;//new int(5);
    cout << *a << endl;
    return a;
}
int func1()
{
    int b = 10;
    cout << b << endl;
    return b;
}
int main()
{    
    int *c = func();
    //func1();//观察加上与去掉这个函数的结果
    cout<<*c<<endl;
    return 0;

可以看出，加上func1()和去年func1()的结果完全不同，因为func1()中的变量把栈内存中的数值改变了。看下面的程序，这次把a指向了堆内存中的地址

#include <iostream>
using namespace std;

int* func()
{
    int *a =new int(5);
    cout << *a << endl;
    return a;
}
int func1()
{
    int b = 10;
    cout << b << endl;
    return b;
}
int main()
{    
    int *c = func();
    //func1();//观察加上与去掉这个函数的结果
    cout<<*c<<endl;
    return 0;
}

 可以看出，这次输出的结果是5,10,5，这就证明了堆内存不会被程序自动释放。如果把func()改在这样，程序就会不能正常运行。

int* func()
{
    int *a =new int(5);
    cout << *a << endl;
    delete a;
    return a;
}

 3、全局/static变量。全局/static变量被分配到同一块内存中，在VS2013中，全局变量在程序开始运行时就会被分配空间。，而static变量测在函数被调用时分配空间。

#include <iostream>
using namespace std;

int var = 16;

int func()
{
    static int b = 25;
    cout << b << endl;
    return b;
}

int main()
{    
    func();
    cout << var << endl;
    return 0;
}

4、我们再来看看常量。常量被分配在一个特殊的内存空间。